Роторний масообмінний апарат
Корисна модель відноситься до масообмінної апаратури, що застосовується в харчовій, хімічній, нафтовій, газовій та інших галузях промисловості, зокрема роторних апаратів без введення ззовні механічної енергії. Запропоновано масообмінний апарат, що містить циліндричний корпус, ротор, виконаний з поверхових контактних елементів, закріплених на осі обертання. Контактні елементи виконані у вигляді напрямних пластин, що мають криволінійну поверхню та встановлених під кутом до горизонтальної площини, при цьому пластини розташовані рівномірно по колу опуклостями вгору по відношенню до горизонтальної площини та встановлені таким чином, що пластини перекривають одна одну з утворенням зазору між ними, крім між контактними елементами на осі обертання закріплена дистанційна втулка для регулювання відстані між «поверхами». Пластини встановлені до горизонтальної поверхні під кутом 15-25°. Технічним результатом є спрощення конструкції та розширення діапазону стійкої роботи апарату за рахунок можливості роботи на засмічених та грубодисперсних сумішах. Технічний результат досягається за рахунок заміни складного контактного елемента з розбризкувальним диском більш простим у виготовленні та монтажі контактним елементом з напрямними пластинами, що мають криволінійну поверхню, а також за рахунок збільшення площі зазору між цими пластинами, що дозволяє використовувати цей апарат при роботі на засмічених та грубодисперсних сумішах.
Корисна модель відноситься до масообмінної апаратури, що застосовується в харчовій, хімічній, нафтовій, газовій та інших галузях промисловості, зокрема роторних апаратів без введення ззовні механічної енергії.
До недоліків пристрою відносяться складність конструкції та монтажу,пов'язана із встановленням нижнього підведення поживних трубок. Це призводить до збільшення відстані по висоті між контактними пристроями та необхідністю дотримання точних розмірів виготовлення для попадання зливних трубок вищележачого контактного пристрою в живильні трубки контактного пристрою нижче.
Розглянуті контактні пристрої забезпечують обертання ротора без введення механічної енергії ззовні за рахунок енергії пари (газу) і мають значну ефективність. До недоліків відносяться складність конструкції для промислового виготовлення порожнистого диска з соплами, розміщення в ньому диска, що розбризкує, з гофрами, необхідність наявності нерухомих тарілок, переливних труб і центральних переливних патрубків. Наявність малих діаметрів сопел та переливних труб забезпечує поділ тільки чистих сумішей, знижує величину граничних швидкостей взаємодіючих фаз.
Завданням запропонованої моделі є підвищення надійності та стабільності роботи.
Поставлене завдання вирішується запропонованим масообмінним апаратом, що містить циліндричний корпус, ротор, виконаний з поверхових контактних елементів, закріплених на осі обертання. Контактні елементи виконані у вигляді напрямних пластин, що мають криволінійну поверхню та встановлених під кутом до горизонтальної площини, при цьому пластини розташовані рівномірно по колу опуклостями вгору по відношенню до горизонтальної площини та встановлені таким чином, що пластини перекривають одна одну з утворенням зазору між ними, крім між контактними елементами на осі обертання закріплена дистанційна втулка для регулювання відстані між «поверхами». Пластини встановлені до горизонтальної поверхні під кутом 15-25°
Технічним результатом єспрощення конструкції та розширення діапазону стійкої роботи апарату за рахунок можливості роботи на засмічених та грубодисперсних сумішах. Технічний результат досягається за рахунок заміни складного контактного елемента з розбризкувальним диском більш простим у виготовленні та монтажі контактним елементом з напрямними пластинами, що мають криволінійну поверхню, а також за рахунок збільшення площі зазору між цими пластинами, що дозволяє використовувати цей апарат при роботі на засмічених та грубодисперсних сумішах.
На фіг.1 зображений пропонований апарат загальний вигляд.
На фіг.2 показаний пропонований апарат вид зверху.
Роторний масообмінний апарат складається з циліндричного корпусу (1), ротора, виконаного з поверхових контактних елементів, закріплених на осі обертання (2), виконаних у вигляді напрямних пластин (3), що мають криволінійну поверхню і встановлених під кутом () до горизонтальної площини, при цьому пластини розташовані рівномірно по колу опуклостями (4) вгору по відношенню до горизонтальної площини і встановлені таким чином, що пластини перекривають одна одну з утворенням зазору (5) між ними, крім того між контактними елементами на осі обертання закріплено дистанційну втулку (6) для регулювання відстані між «поверхами».
Роторний масообмінний апарат працює в такий спосіб.
Пар (газ) надходить у колону знизу в звужується простір між напрямними пластинами контактних елементів. За рахунок перепаду тисків між вхідними перерізами напрямних пластин і після них утворюються пари реактивних сил, що обертають контактні елементи щодо нерухомої осі. Відцентрова сила, що виникає в результаті обертання ротора, відкидає до периферії стікає зверхурідина. Внаслідок цього рідина, а також під дією сил міжфазного тертя, отримує обертальний рух. У кожному контактному елементі утворюються кільця, що обертаються пародидкостной емульсії, в яких відбувається інтенсивний масообмін. Обертання фаз у зоні контакту односпрямоване, що дозволяє досягти високих швидкостей парового (газового) потоку. При цьому принцип протилежного руху фаз у всій колоні зберігається.
Заявлена конструкція роторного масообмінного апарату в порівнянні з аналогами дозволяє:
- забезпечити значно більшу продуктивність апарату за паровою (газовою) і рідкою фазами при високій роздільній здатності;
- набагато спростити конструкцію виготовлення та монтаж через зменшення великої кількості деталей, що вимагають дотримання точних розмірів у з'єднаннях та зазорах між елементами ротора та нерухомих тарілок;
- підвищити надійність та стабільність роботи апарату через простоту конструкції та зменшення можливості зміни в процесі експлуатації перерізу каналів у місці контакту фаз;
- забезпечити роботу на засмічених та грубодисперсних сумішах;
- виключити необхідність застосування переливних пристроїв;
- Зменшити гідравлічний опір контактних елементів.
1. Роторний масообмінний апарат, що містить циліндричний корпус, ротор, виконаний з поверхових контактних елементів, закріплених на осі обертання, який відрізняється тим, що контактні елементи виконані у вигляді напрямних пластин, що мають криволінійну поверхню і встановлених під кутом до горизонтальної площини, при цьому пластини розташовані рівномірно по колу опуклостями вгору по відношенню до горизонтальної площини та встановлені таким чином, що пластини перекриваютьодна одну з утворенням зазору між ними, крім того між контактними елементами на осі обертання закріплена дистанційна втулка для регулювання відстані між «поверхами».
2. Апарат за п.1, який відрізняється тим, що напрямні пластини встановлені до горизонтальної поверхні під кутом 15-25°.